专题三 丰富多彩的生活材料
第三单元 高分子材料和复合材料
【教学目标】:
知识与技能:
1.了解有机高分子材料的分类,认识塑料、纤维、橡胶、功能高分子材料的区别。
2.知道塑料的组成和分类,了解各种塑料的性能,列举它们在生产生活中的应用。
3.区别聚合反应的几种类型,掌握加聚反应和缩聚反应两大基本的聚合反应类型。
4.通过调查研究,认识纤维的分类,了解常见纤维的组成和主要功能,体会纤维在日常生活中扮演角色。
过程与方法:
1.理解橡胶材料的发展过程以及人们对有机高分子材料的改造与优化。
2.了解功能高分子材料的分类,列举功能高分子材料在生产生活各个层面、高新技术领域中的应用。
3.认识复合材料的结构,说出常见的复合材料及其应用。
情感态度与价值观:
体验化学科学的进步与材料科学发展的联系,从人类利用天然硅酸盐材料到开发、研制和利用新型材料的历史说明科学技术的发展,尤其是材料科学的发展与人们生活质量的关系。评价高分子材料的使用对环境质量的影响。
【教学重点】:塑料和橡胶的结构特点。
【教学难点】:塑料、橡胶和纤维的结构特点。
第一课时 塑 料
【教学过程】:
日常生活中我们接触到的塑料、合成纤维、黏合剂、涂料等都是合成高分子材料,简称合成材料。随着社会的发展和科技的进步,合成材料的运用越来越广泛,它们在社会生活中起了越来越重要的作用。可以说人工合成材料的出现是材料史上的一次飞跃,推动人类社会的进步。今天,我们将来学习合成材料的三大主要成员:塑料、 合成纤维、合成橡胶。
一、塑料
阅读课本101面中间两段,了解下列问题
1、什么是塑料?它和树脂有什么不同?(掌握)
塑料与树脂
塑料是以树脂为主要成分,在一定温度和压力下塑造成一定形状,并在常温下能保持既定形状的高分子有机材料。
树脂是指通过聚合反应制得的、未经加工成型的聚合物。
简单来说:塑料=树脂+添加剂
树脂的本性决定了塑料的主要基本性能,添加剂也起重要作用
塑料的组成
塑料是由树脂及增塑剂、防老化剂等添加剂组成的,它的主要成分是树脂,因有些塑料基本上是由合成树脂所组成,故塑料和树脂也常混用。
2 、生产塑料的合成树脂有哪些?(了解)
常见的生产塑料的合成树脂:聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂等
3 、塑料根据性能和用途可分成哪几类?(了解 )
塑料按性能和用途可分为
通用塑料:聚乙烯、聚丙烯、酚醛树脂等
特种塑料:氟塑料、聚乙烯醇、聚砜等
工程塑料:ABS塑料、聚碳酸酯等
4 、塑料有什么优良性能?(了解)塑料的基本性能
密度小、强度高、化学性质稳定、绝缘性好、耐磨擦等
5、 生活中你接触到哪些塑料制品?它们的成分是什么?
常见塑料的化学成分、性能和用途
不粘锅的内壁涂敷了聚四氟乙烯,为什么用不粘锅进行烹调时食物不容易烧焦,也不会粘锅?
日常生活中使用的不粘锅的内壁涂敷有聚四氟乙烯(PTFE)。聚四氟乙烯是一种含氟塑料,它不会被酸、碱、王水及各种有机溶剂所腐蚀,且在-269.3~250℃的温度范围内都可使用,因而被誉为“塑料王”。它广泛应用于制冷工业、化学工业、电器工业等。
ABS塑料广泛用做装修材料、家用电器壳体、交通工具的零部件,你知道什么是ABS塑料吗?
ABS塑料既保留了聚苯乙烯坚硬、透明、良好的加工性能和绝缘性等优点,又兼具聚丙烯腈高强度、耐热等特性,且具有聚丁二烯较好的弹性和耐冲击性,从而克服了聚苯乙烯性脆和不耐高温的缺点,是一种融合了三者优越性能的合成材料。
用ABS塑料制成的装修材料及其他各种用品美观轻巧,可与金属媲美。电视机、洗衣机等家用电器的壳体,通讯器材、汽车、飞机零部件及各种仪表的外壳等都是用ABS塑料制成的。
可溶解的医用塑料洗衣袋
某些医院采用可溶解的塑料袋装放病人用过的衣被。清洗时可以直接放进洗衣机,洗衣袋能很快溶解在水里,避免了衣被中的病菌对洗涤人员的感染。你知道这些可溶解的塑料袋是用什么制成的吗?
可溶解的塑料袋可用聚乙烯醇制成。聚乙烯醇是用聚乙酸乙烯酯通过水解反应制得的。在不同的生产条件下制得的聚乙烯醇水溶性有差异,可以在不同场合使用。例如,手术时使用的缝合线,可以根据需要选择溶解时间长短不同的聚乙烯醇制品。
新型塑料
[学与问]从塑料结构分析,塑料一般情况下会导电吗?
导电聚合物:导电的聚乙炔
可降解塑料:水降解塑料
塑料中的原子是以共价键形成的,没有自由移动的离子。因此,在一般情况下塑料不易导电,是良好的电绝缘材料。
[结论]塑料的电绝缘性是相对的,导电聚合物的应用前景十分广阔,科学的发展是无止境的。
有些塑料制品可以用热黏结法修补,有些可以用某种溶剂黏结,另一些则无法修补,你知道其中的原因吗?
热塑性塑料和热固性塑料
热塑性塑料受热时开始软化,随后熔化成流动的液体,冷却后又变成固体,加热后又熔化,可反复加工,多次使用。有些能慢慢溶解在适当溶剂中。
热固性塑料只是在制造过程中受热时能变软,可以塑成一定的形状,但加工成型后就不会受热熔化。一般不易溶解(可溶胀)。
①热塑型:线型高分子,可反复加工,多次使用。如聚乙烯 、聚氯乙烯
②热固型:体型高分子,成型后不再会熔化。如酚醛树脂、尿醛树脂等
原因:1 长链分子间是以分子间作用力结合在一起的。当受热时,这些长链会加快振动,使链与链之间作用力减弱,长链间发生相对滑动,因此塑料会熔化成液体。当冷却时,长链所含的能量降低,彼此之间的距离拉近,相互吸引力增强,所以会重新硬化。
2 热固性塑料在形成初期也是长链的,受热会软化,可以被塑制成一定的形状。但在进一步受热时,链与链之间会形成共价键,产生一些交联,形成体型网状结构,硬化定型。再受热时,链状分子的滑动受到限制,因此不会熔化。
●加聚反应:由不饱和单体相互加成聚合高分子化合物的反应。
●缩聚反应:由单体聚合成高分子化合物的同时,还有小分子(如H2O、HX、NH3)
生成的反应。
1.加聚反应
(1)均聚反应-同一种单体
(2)共聚反应-两种以上单体
如工程塑料ABS塑料的合成
2.缩聚反应(注意:除生成高分子化合物外,还有小分子生成)
对 比:
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加聚反应 |
缩聚反应 |
区
别 |
①单体一般是不饱和化合物
②一般链节主链上都是碳原子
③聚合物最简式与单体相同 |
①单体一般含两个以上官能团
②链节主链上除碳原子外还有O或N等杂原子。
③ 聚合物最简式与单体不同。 |
小结:塑料的分类:
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